具有改进的应力分布的基于玻璃的制品制造技术

基于玻璃的制品包括：锂基铝硅酸盐组合物；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材，其中，t小于或等于0.74mm；以及应力分布，其包含：从第一表面延伸且包含位于大于或等于7微米的深度的尖峰层深度(DOL

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的应力分布的基于玻璃的制品
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119，要求2019年7月2日提交的美国临时申请系列第62/869,898号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。


[0003]本公开内容的实施方式大体上涉及具有改进的应力分布的基于玻璃的制品及其制造方法。

技术介绍

[0004]基于玻璃的制品被用于许多各种行业中，包括消费者电子件、运输、建筑、防护、医疗和包装。对于消费者电子件，基于玻璃的制品被用于电子器件中作为便携式或移动电子通讯和娱乐装置的盖板或窗口，例如，手机、智能手机、平板、手表、视频播放器、信息终端(IT)装置、笔记本电脑、和导航系统等。在建筑中，基于玻璃的制品被包含在窗户、淋浴板和台面中；以及在运输中，基于玻璃的制品存在于车辆、火车、飞行器和航海器中。基于玻璃的制品适合于会得益于优异的耐破碎性但是薄且轻量化制品的任何应用。对于每个行业，基于玻璃的制品的机械和/或化学可靠性通常由功能、性能和成本驱动。改善这些制品的机械和/或化学可靠性是持续的目标。
[0005]化学处理是一种赋予具有如下一种或多种参数的合乎希望和/或加工得到的应力分布的强化方法：压缩应力(CS)、压缩深度(DOC)、和最大中心张力(CT)。许多基于玻璃的制品(包括具有加工得到的应力分布的那些)具有的压缩应力在玻璃表面处最高或者处于峰值，并且随着远离表面从峰值开始下降，以及在玻璃制品中的应力变成拉伸之前，在玻璃制品的某个内部位置是零应力。通过对含碱性玻璃进行离子交换(IOX)来进行化学强化是本领域一种已经得到验证的方法。
[0006]在消费者电子行业中，化学强化玻璃被用作显示器覆盖的优选材料，这得益于其相比于塑料更好的美学外观和耐划痕性，以及相比于非强化玻璃更好的跌落性能与更好的耐划痕性。
[0007]对于这些行业，存在对于具有机械可靠性和/或化学可靠性的基于玻璃的制品的持续需求。对于以成本有效的方式来实现其也存在持续需求。

技术实现思路

[0008]本公开内容的方面属于基于玻璃的制品以及它们的制造方法。
[0009]一个方面是基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材，其中，t小于或等于0.74mm；以及应力分布，其包含：从第一表面延伸且包含位于大于或等于7微米的深度的尖峰层深度(DOL
sp
)的尖峰区域；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。
[0010]另一个方面是基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物；具有限定了基材厚
度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材，其中，t小于或等于0.74mm；以及应力分布，其包含：从第一表面延伸且包含位于大于或等于0.010t的深度的尖峰层深度(DOL
sp
)的尖峰区域；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。
[0011]一个具体方面是基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O的摩尔比小于或等于1.3；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材；以及应力分布，其包含：从第一表面延伸且包含位于大于或等于7微米的深度的尖峰层深度(DOL
sp
)的尖峰区域；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。
[0012]另一个具体方面是基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O的摩尔比小于或等于1.3；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材；以及应力分布，其包含：从第一表面延伸且包含位于大于或等于0.010t的深度的尖峰层深度(DOL
sp
)的尖峰区域；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。
[0013]另一个方面是消费者电子产品，包括：具有前表面、背表面和侧表面的外壳；提供成至少部分位于外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供成位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻；以及布置在显示器上方的覆盖物，其中，外壳和覆盖物中的至少一个的一部分包括根据本文公开的任意方面或实施方式的基于玻璃的制品。
[0014]在另一个方面中，基于玻璃的制品的制造方法包括：将基础组成中包含氧化钠和氧化锂的基于玻璃的基材暴露于离子交换处理以形成基于玻璃的制品，所述基于玻璃的基材具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面，所述离子交换处理包括：包含钾盐和钠盐和锂盐的第一浴，以及包含钾盐、钠盐和任选的锂盐的第二浴；其中，符合以下要求中的一个：t小于或等于0.74mm；基材包含如下组成，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O的摩尔比小于或等于1.3；或者t小于或等于0.74mm并且基材包含如下组成，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O的摩尔比小于或等于1.3；其中，基于玻璃的制品包括应力分布，其包含从第一表面延伸且包含位于大于或等于0.010t的深度的尖峰层深度(DOL
sp
)的尖峰区域；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。
附图说明
[0015]被纳入此说明书并构成说明书的一部分的附图说明了下述的数个实施方式。
[0016]图1A是结合了任意本文所揭示的基于玻璃的制品的示例性电子装置的平面图；
[0017]图1B是图1A的示例性电子装置的透视图；
[0018]图2是根据本文公开的一些实施方式的代表性应力分布；
[0019]图3是根据本文公开一些实施方式和比较例的尖峰层深度(DOL
sp
)与步骤2时间(小时)的关系图；
[0020]图4是根据本文公开一些实施方式和比较例的中心张力与步骤2时间(小时)的关系图；
[0021]图5是根据本文公开一些实施方式和比较例的最大压缩应力(CS
max
)与步骤2时间(小时)的关系图；
[0022]图6是根据本文公开一些实施方式和比较例的尖峰层深度(DOL
sp
)与步骤2时间(小时)的关系图；
[0023]图7是根据本文公开一些实施方式和比较例的中心张力与步骤2时间(小时)的关系图；
[0024]图8是根据本文公开一些实施方式和比较例的最大压缩应力(CS
max
)与步骤2时间(小时)的关系图；
[0025]图9是根据本文公开一些实施方式和比较例的尖峰层深度(DOL
sp
)与步骤2时间(小时)的关系图；
[0026]图10是根据本文公开一些实施方式和比较例的中心张力与步骤2时间(小时)的关系图；
[0027]图11是根据本文公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材，其中，t小于或等于0.74mm；以及应力分布，其包括：尖峰区域，其从第一表面延伸并且包括位于大于或等于7微米深度的尖峰层深度(DOL
sp
)；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。2.一种基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材，其中，t小于或等于0.74mm；以及应力分布，其包括：尖峰区域，其从第一表面延伸并且包括位于大于或等于0.010t深度的尖峰层深度(DOL
sp
)；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。3.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，t大于或等于0.05毫米。4.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O摩尔比小于或等于1.3。5.一种基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O摩尔比小于或等于1.3；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材；以及应力分布，其包括：尖峰区域，其从第一表面延伸并且包括位于大于或等于7微米深度的尖峰层深度(DOL
sp
)；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。6.一种基于玻璃的制品，其包括：锂基铝硅酸盐组合物，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O摩尔比小于或等于1.3；具有限定了基材厚度(t)的相对的第一和第二表面的基于玻璃的基材；以及应力分布，其包括：尖峰区域，其从第一表面延伸并且包括位于大于或等于0.010t深度的尖峰层深度(DOL
sp
)；和大于或等于50MPa的最大中心张力(CT
max
)。7.如权利要求6至前述权利要求中任一项所述的基于玻璃的制品，其中，t大于或等于0.05毫米且小于或等于1毫米。8.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，t大于或等于0.35毫米且小于或等于0.8毫米。
9.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，锂基铝硅酸盐组合物中的Na2O:Li2O摩尔比大于或等于0.1。10.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，锂基铝硅酸盐组合物的K2O含量小于或等于1.4摩尔％。11.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，锂基铝硅酸盐组合物的K2O含量小于或等于0.4摩尔％。12.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，DOL
sp
小于或等于20微米。13.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，DOL
sp
大于或等于0.015t。14.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，DOL
sp
大于或等于0.020t。15.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，应力分布还包括大于或等于0.16t的压缩深度(DOC)。16.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，应力分布还包括大于或等于400MPa的最大压缩应力(CS
max
)。17.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，应力分布还包括大于或等于85MPa的拐点压缩应力(CS
k
)。18.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，中心张力(CT)大于或等于55MPa。19.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，中心张力(CT)大于或等于60MPa。20.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，中心张力(CT)大于或等于65MPa。21.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，中心张力(CT)大于或等于70MPa。22.如任意前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其包括非零浓度的氧化钾(K2O)，所述非零浓度从第一表面到钾层深度(DOL
K
)是变化的。23.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，应力分布还包括近似等于DOL
sp
的钾层深度(DOL
K
)。24.如前述权利要求所述的基于玻璃的制品，其中，应力分布还包括：从尖峰区域延伸到基于玻璃的制品的中心的尾部区域；以及其中，应力分布位于尖峰区域中的所有点包括斜率绝对值为20MPa/微米或更大的正切，以及应力分布位于尾部区域中的所有点包括斜率绝对值小于20MPa/...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：